Tietokoneavusteinen suunnittelu

Question: Milloin kehitettiin CAD?


Tietokoneavusteinen suunnittelu eli CAD[1] () on tietokoneen käyttöä apuvälineenä etenkin insinöörien ja arkkitehtien harjoittamassa suunnittelutyössä.
Tietokonelaskennan ja -grafiikan tehokäyttöä
Tietokoneavusteinen suunnittelu sisältää muun muassa numeerista laskentaa, 2D-piirtämistä, 3D-mallinnusta ja tietokonesimulointia:
Numeerinen laskenta liittyy matemaattisiin kaavoihin, esimerkiksi rakennuksen rakennusosia rasittavien voimasuureiden laskentaan. Saatua tulosta käytetään hyödyksi rakennesuunnitelmissa. Numeerista laskentaa on harrastettu koko tietokoneiden olemassaolon ajan.
2D-piirtäminen oli vaihe jossa tarvittavat suunnitelmapiirustukset tuotettiin tietokoneella. Samalla saatiin piirustuksiin uusia ominaisuuksia, esimerkiksi symbolien nopea lisäys ja pinta-alan automaattinen laskenta. Ensimmäiset kaupalliset CAD-piirtämiseen soveltuvat graafisen näytön sisältävät tietokoneet ja ohjelmistot tulivat markkinoille 1960-luvun alkupuolella. Tietokoneavusteinen 2D-piirtäminen yleistyi 1980-luvulla ja 1990-luvulla se teollistuneissa maissa syrjäytti käsin tehtävät tekniset piirustukset. 2000-luvulla 2D-piirtäminen on syrjäytymässä kolmiulotteisten mallien avulla tapahtuvan suunnittelun yleistyessä. "CAD"-termi mielletään nykyisin usein nimenomaan 2D-piirtamiseen liittyväksi.
3D-mallit kehitettiin CAD-suunnitteluun 1980-luvulla. Suunniteltavasta kappaleesta tai ilmiöstä valmistetaan ohjelmallinen malli, jota voidaan näytöllä tarkastella eri kuvakulmista.
Simulointi tapahtuu esimerkiksi 3D-mallien avulla. Simulointiin on 1990-luvulta lähtien kehitetty runsaasti erilaisia sovelluksia. Simuloimalla voidaan tarkastella esimerkiksi lentokoneen ohjaamon hallintalaitteiden toimintaa, molekyylibiologiaa ja kemiallisia reaktioita, ydinräjähdyksiä, rakennuksen ilmastointijärjestelmän ilmankiertoa tai tulipalon leviämistä suunnitellussa rakennuksessa. Simulointia voidaan tehdä myös numeerisesti, se ei aina vaadi 3D-mallia.
Tietokoneella tehtävän suunnittelutyön monimutkaistuessa, esimerkiksi simulointien yhteydessä puhutaan usein tietokoneavusteisesta tekniikasta (CAE, ) erotuksena vanhemmasta, piirtämiseen liitetystä CAD-termistä.
CNC-valmistus ja CAM-koneistus
Tietokoneavusteisen suunnittelun tuloksia on käytetty valmistustekniikan laitteiden numeeriseen ohjaukseen  jo 1950-luvulta asti. Tällöin valmistustieto koneelle saadaan ilman välissä olevaa piirustusten tulkintavaihetta, suoraan tiedostoina. Esimerkiksi auton pellit saadaan leikattua teräsrullalta tarkasti oikean kokoisina tiedostojen perusteella. Menetelmästä käytetään lyhennettä CNC (Transclusion error: {{En}} is only for use in File namespace. Use {{lang-en}} or {{en icon}} instead. computerized numerical control), laitteesta nimitystä NC-kone.
Järjestelmän ohjausta varten on 1980-luvulta lähtien kehitetty erityisiä CAM-ohjelmia – (, ). Ruiskupuristusmuoviosien, valuosien ja koneistettavien osien valmistuksessa CAD-CAM -tekniikka on yleinen menetelmä.
Ohjelmistoja

Suunnitteluohjelmistoja
ArchiCAD
AutoCAD
Alibre Design
CADS
EPLAN
Foran
FreeCAD
Tribon
NUPAS
CATIA
I-DEAS
Inventor
IronCAD
MasterCAM
MicroStation
Microsoft Visio
Novapoint
NX
Pro/ENGINEER
Revit
Solid Edge
SolidWorks
SurfCAM
Trimble SketchUp
eMachineShop
Suomessa kehitetyt
CADS
JCAD
Novapoint Virtual Map
Tekla Structures
Vertex
CADMATIC
Katso myös
Arkkitehtuurin informaatiotekniikka
Mallintaminen
Koneenpiirustus
Tekninen piirtäminen
Lähteet

*
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit